小学生でもわかる!ピタゴラスの定理のしくみと使い方

数学・算数
ピタゴラス
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三角形の中には、「ピタゴラスの定理(ていり)」があります。

特に「直角三角形(ちょっかくさんかくけい)」という、90度の角(かく)をもつ三角形で使われるルールです。

先生
先生
この定理を使うと、三角形の辺(へん)の長さがわかったり、ものをまっすぐに測ったりするのにとても役立ちます。

この記事では、ピタゴラスの定理がどんなしくみで成り立っているのか、わかりやすく解説します!

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ピタゴラスの定理って何?直角三角形で使われる特別なルール

先生
先生
ピタゴラスの定理(ていり)は、90度の角(かく)がある直角三角形(ちょっかくさんかくけい)で使われる特別なルールなんだ。
だいち
だいち
直角三角形って、L字の形みたいな三角形だよね?
先生
先生
そうそう!L字みたいに90度の角がある三角形のことを「直角三角形」っていうんだよ。そしてピタゴラスの定理は、この三角形で一番長い辺の長さを計算するのにとても役立つんだ。

ピタゴラスの定理のしくみ

直角三角形の3つの辺のうち、90度の角の向かいにある一番長い辺のことを「斜辺(しゃへん)」といいます。

ピタゴラスの定理によると、この「斜辺」の長さは、ほかの2つの短い辺の長さを使って計算できるんです。

定理の式はこうなっています:

「斜辺の長さ × 斜辺の長さ = 他の2辺の長さをそれぞれ2乗したものの合計」

つまり、式で表すと「a² + b² = c²」となります。

ここで「c」は斜辺、「a」と「b」は直角の近くにある2本の短い辺のことです。

さくら
さくら
a²とb²を足すと、斜辺の長さ²になるんだね!
先生
先生
その通り!この定理を使うと、三角形のどの辺の長さも計算できるんだよ。

例:身近な場面でのピタゴラスの定理

たとえば、はしごをかけるときに、このピタゴラスの定理が使えます。

家の壁から少し離れた場所にはしごを立てかけると、地面と壁、そしてはしごが直角三角形を作りますね。

このとき、地面から壁までの長さや、はしごの長さがわかれば、壁からどれくらい離れているかを計算できるんです。

だいち
だいち
へえ!身近な場面でもこの定理が役立ってるんだね。

ピタゴラスの定理は、直角三角形で特別なルールとして使われ、さまざまな場面で距離や長さを調べるのに役立っています。

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ピタゴラスの定理を使ってみよう!簡単な計算例

先生
先生
それじゃあ、ピタゴラスの定理を使って実際に計算してみよう!
さくら
さくら
うん!やってみたい!

ピタゴラスの定理を使った計算例

ピタゴラスの定理「a² + b² = c²」を使うと、直角三角形の斜辺(しゃへん)の長さを簡単に計算できます。

たとえば、次のような三角形の場合を考えてみましょう。

例題

1本の辺の長さが3センチ、もう1本の辺の長さが4センチのとき、斜辺(しゃへん)の長さは何センチでしょうか?

計算手順

  1. ピタゴラスの定理にあてはめる
    「3センチ」と「4センチ」の辺の長さを a と b として、式に当てはめます。3² + 4² = c²
  2. それぞれの辺の長さを2乗する
    • 3² = 94² = 16
    つまり、「9 + 16 = c²」となります。
  3. 足し算をする
    • 9 + 16 = 25
    これで「c² = 25」となりました。
  4. 斜辺の長さを求める
    • c² = 25 なので、c = √25 = 5
    つまり、斜辺の長さは5センチです。
さくら
さくら
なるほど!3センチと4センチの辺がある直角三角形の斜辺は5センチになるんだね!
先生
先生
そうだね。ピタゴラスの定理を使えば、簡単に計算できるね。

ピタゴラスの定理は、三角形の辺の長さを測りたいときや、建物の距離や高さを計算したいときにとても役立ちます。

長さがわからない1本の辺を調べたいときに、この定理を思い出して使ってみてください!

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ピタゴラスの定理が役立つ場面ってどんなとき?

先生
先生
ピタゴラスの定理は、計算で使うだけじゃなく、生活のいろいろな場面で役立っているんだよ!
だいち
だいち
たとえば、どんなときに使うの?

1. 高いところに物を運ぶとき

たとえば、高い棚に荷物を運ぶときに、はしごを使うことがありますよね。

先生
先生
はしごの長さがわかれば、どれくらい離れて立てかければ安定するか計算できるんだ。

はしごの長さ、壁までの距離、地面から棚までの高さで直角三角形ができるので、ピタゴラスの定理で安全な角度がわかります。

2. 地図や建物の設計(せっけい)

ピタゴラスの定理は、地図での距離を正確に計算するときにも使われます。

先生
先生
たとえば、2地点が直角で交わる道の先にあるとき、それぞれの道の長さから最短距離を計算できるんだよ。

建物の設計でも、図面で直角三角形を使って長さを調べたり、高さを計算したりするのに役立っています。

3. スポーツや測量(そくりょう)

スポーツの世界でも、ピタゴラスの定理が活躍しています。

たとえばサッカーや野球のグラウンドで、ある地点から別の地点までの最短距離を計算したり、フィールドの寸法を測ったりするときに使われます。

先生
先生
山や川などの高さや距離を正確に測りたいときにも、ピタゴラスの定理を使うと便利だよ。
さくら
さくら
いろんなところでピタゴラスの定理が役に立っているんだね!
先生
先生
そうだね。ピタゴラスの定理は、三角形だけじゃなく、毎日の生活や仕事にも使われているんだよ。

ピタゴラスの定理は、はしごや地図、スポーツなど、私たちの身近な場面でも役立っているんです。

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まとめ

ピタゴラスの定理は、直角三角形の辺の長さを計算するための特別なルールです。

「a² + b² = c²」という式で表され、特に斜辺(しゃへん)の長さを計算するのに便利です。

はしごをかけるときや、地図で距離を測りたいときなど、私たちの生活の中でも役立っています。

今日のポイント
  • ピタゴラスの定理のしくみ:直角三角形の2つの短い辺の2乗の合計が斜辺の2乗に等しい
  • メリット:長さがわからない1本の辺を計算できる
  • 役立つ場面:はしご、地図、建物の設計など

ピタゴラスの定理を知っていると、三角形の計算が楽になり、日常生活でも役立ちます。

みんなもぜひ覚えて使ってみてくださいね!